JP3180816B2 - レーザプリンタ電力節約装置 - Google Patents

レーザプリンタ電力節約装置

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Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の分野］ 本発明は、ノンインパクトレーザプリンタまたはレー
ザ型プリンタを制御する装置および方法の分野ものもで
あり、特に電力節約装置として適用される。
［発明の背景］ 印刷技術は益々精巧になっており、プリンタはほとん
どどのような意図の適用に対して許容可能な品質を持つ
テキストおよびグラフィックスを生成することができる
ようになっているため、全てのコンピュータユーザーが
プリンタを利用できるようになってきている。使用し易
く、動作が静かで信頼できるために最も人気のあるプリ
ンタはレーザ型の静電プリンタであり、このプリンタは
優れた印刷品質を生成し、ドットマトリクス、デイジィ
ホイール、サーマルおよびインクジェットのような従来
のタイプのプリンタより高速で静かである。この明細書
の目的のために、レーザの代わりにLEDまたはLCDによっ
てドラム上に書込み、トナーを紙に融着するためにフュ
ーザ・ヒータを使用したプリンタがレーザ型プリンタと
して含まれている。
レーザ型プリンタは、写真コピー装置に類似した機構
を使用する。画像はレーザプリンタの場合レーザによっ
て感光性ドラムに書込まれる。別のプリンタにおいて、
画像はLEDバーまたはLCDシャッタによって書込まれる。
書込まれたドラム上の領域にトナーが吸引される。その
後フューザ・ヒータがトナーを加熱して、紙にそれを融
着し、印刷物を生成する。レーザ型プリンタは一度に１
つのページ全体を印刷し、ドラムが迅速に走査されるた
め、それらは大部分の他のタイプのプリンタよりはるか
に高速である。典型的に、このようなプリンタは、使用
可能なメモリ量に応じて１乃至数ページのデータを記憶
できる電子バッファを有している。いくつかのコンピュ
ータおよびプリンタを含むネットワークにおいて、プリ
ンタバッファはかなり大型である傾向があり、ネットワ
ークサーバーが存在するならば、それは通常十分に満足
できる量のメモリが利用できることを意味する。コンピ
ュータによって送られた印刷要求は、プリンタバッファ
によって受取られ、印刷を予定され、印刷は典型的にバ
ッファがページ全体を含み、“使用中でない（not bus
y）”メッセージがプリンタから受取られたときに始ま
る。印刷プロセスは、コンピュータによってプリンタに
送られプリンタのバッファに保持されているページの処
理の１つである。プリンタに送られているデータ量がバ
ッファの大きさより大きい場合、ホストコンピュータ
は、バッファがクリアされて印刷入力を再び受取ること
ができるまで、全てのページが印刷されるまで等、強制
的にホールド状態にされる。
典型的な作業環境において、プリンタはユーザーにと
って都合がよいように常時オン状態にされており、適切
な動作温度にフューザ・ヒータを維持し、プリンタが接
続されたコンピュータからの命令、すなわち印刷要求に
応答していつでも印刷できるようにしておくために必然
的に電力を消費する。フューザ・ヒータはレーダ型プリ
ンタにおいて電力を消費する主なものであり、典型的に
フューザ・ヒータからの熱を放散するファンが主要な雑
音源である。プリンタが連続的にランされることを可能
にされ、受取られる印刷命令がない場合、フューザ・ヒ
ータはある設定温度に維持され、ファンはプリンタの残
りの部分を冷却するために動作を継続し、プリンタは待
機状態である。プリンタが使用されていないときにオフ
に切替えられた場合、印刷命令に応答して再度オンに切
替えられたときに、フューザ・ヒータを適切な温度にし
て、コンピュータからの命令を実行し始めるにはある量
の時間が必要である。フューザ・ヒータが動作温度に達
するために要求される時間量は、各プリンタに特有のい
くつかの要因に依存している。必然的に付随する待ち時
間は、マルチ．ユーザー環境において不便であり不経済
である。
閉じ込められた領域でランしているいくつかのコンピ
ュータおよび１以上のプリンタに関して、成功的な動作
を維持するために熱の上昇が温度調節装置により回避さ
れなければならない。使用されていない期間中にレーザ
型プリンタ中の主な熱生成素子であるフューザ・ヒータ
をオフに切替えることができるならば、この問題は大幅
に軽減される。
動作を劣化せずに、非活動期間中プリンタのフューザ
・ヒータをシャットダウンし、既存のシステムと適合す
る自動管理システムが明らかに必要とされている。
［図面の簡単な説明］ 図１は、本発明により使用されるレーザ型プリンタの
図である。
図２は、複数のコンピュータを備えたネットワークで
本発明により動作されるレーザ型プリンタの図である。
図３は、本発明による印刷プロセスのフローチャート
である。
［発明の要約］ 本発明の１実施形態において、プリンタ回路およびフ
ューザ・ヒータを初期化して、印刷されるべき要求およ
びデータを受取るようにプリンタの準備を整える手段
と、印刷要求およびデータをプリンタに伝送する手段
と、印刷要求が受取られたときにプリンタが初期化され
るか否かを決定し、そうであるならばフューザ・ヒータ
がオフであるか、オンであり動作温度でないか、或はオ
ンであり動作温度であるかを決定する手段とを備えてい
るフューザ・ヒータを有するプリンタを動作するシステ
ムが提供される。印刷要求およびデータが受取られ、プ
リンタが初期化され、フューザ・ヒータがオフである状
況に応答してフューザ・ヒータをオンに切替える手段が
存在する。
さらに、プリンタが初期化され、フューザ・ヒータが
オンであるが動作温度でないという状況に応答して最大
データ伝送速度より遅い速度にデータ受取り速度を制限
し、かつ、プリンタが初期化され、フューザ・ヒータが
オンで動作温度であることに応答して最大速度でデータ
を受取る手段が存在する。
プリンタが初期化され、印刷要求およびデータが受取
られ、フューザ・ヒータがオンであり動作温度である状
況に応答して時間を測定する手段も存在し、この測定さ
れた時間は、印刷要求が受取られるたびにゼロにリセッ
トされる。最後に、測定された時間がゼロにリセットさ
れずに予め設定された最大時間に達した時にフューザ・
ヒータをオフに切替える手段が存在する。
本発明のいくつかの実施形態において、印刷要求から
フューザ・ヒータがオフに切上けられるまでの最大時間
は、ユーザーによって変更されてもよい変数である。
単一のコンピュータによって動作される単一のプリン
タの場合、或はいくつかのコンピュータが１以上のプリ
ンタに接続されてそれらを共有するネットワーク状況に
おいて、本発明が有効である。１実施形態において、本
発明はフューザ・ヒータを備えたプリンタに完全に一体
に構成される。本発明を使用することによって電力を節
約する目的を達成する方法が提供される。
本発明は、印刷動作を損なわずに最小の電力使用量に
より印刷要求が実行されることを可能にする。
［好ましい実施形態の説明］ 図１は、本発明にしたがって動作可能なレーザ型プリ
ンタ13の斜視図であり、このプリンタ13はフューザ・ヒ
ータ15、ドラム16、ファン18、バッファ20、制御装置2
2、およびホストコンピュータまたはネットワークにプ
リンタを結合する接続ケーブル23を含んでいる。フュー
ザ・ヒータは、画像がドラムに書込まれた後、ドラムに
供給されたトナーを加熱して、トナーを紙面に融着する
ことができる。コンピュータによって送られた命令は何
が書込まれるかを制御し、プロセス全体が制御ルーチン
によって管理される、プリンタ中のファン（使用される
ならば）は始動時にパワーオンされ、通常内部温度に反
応する熱感知機構によって制御され、プリンタ機械およ
び電子素子の冷却を行うように反応して動作する。大部
分のプリンタは、制御ルーチンによって伝送された構成
ページを電子的に記憶し、プリンタがデータを受取る準
備ができたときにプリンタの処理装置にそのデータを送
るメモリバッファを有している。バッファがその内容を
プリンタに移し、コンピュータからの全ての命令が実行
されたとき、プリンタは次の入力を待機し、その全素子
を待機状態に維持する。実際の動作は、プリンタの型式
および速度並びにプリンタバッファの大きさに応じてプ
リンタごとに異なることが可能である。
この説明の目的はレーザ型印刷を詳細に説明すること
ではなく、比較的共通した印刷機能の一例を挙げ、本発
明に関係するその機能素子を示すことである。図２に示
されている本発明の実施形態は、別のコンピュータ25お
よび恐らく別のプリンタのネットワーク環境内において
ネットワークサーバーコンピュータ27と共に動作するレ
ーザ型プリンタ13を示す。本発明は、プリンタを動作さ
せて印刷の準備が整った状態を維持するが、レーザ型プ
リンタのフューザ・ヒータ部分をオフに切替えることに
よって電力を節約する手段を提供する。ファンは、フュ
ーザ・ヒータをオフに切替えたことによる発生熱の低下
に応答してシャットダウンし、動作するとしても別の熱
源からの周囲の熱に応答してたまにしか動作しない。
コンピュータへの接続は遮断されない。フューザ・ヒ
ータのオフ切替えは、電力消費量と熱放散要求を大幅に
減少させる。
本発明の一部分である制御ルーチンは、フューザ・ヒ
ータを使用したプリンタを使用した任意のコンピュータ
で実施可能であり、或は図２におけるサーバー27のよう
なネットワークサーバーでのみ実施されることが可能で
あり、或はプリンタにおいて実施されることが好まし
い。本発明のシステムは、ネットワークサーバーまたは
接続されたコンピュータから入力されずに所定の設定時
間が経過した後、レーザ型プリンタ13中のフューザ・ヒ
ータ15をオフに切替え、接続が初期化されたとき（ネッ
トワークのコンピュータがオンに切替えられたときのよ
うに）、或は印刷要求が結合されたネットワークサーバ
ーまたは単一のコンピュータから送られたときに、それ
を再びオンに切替える手段を具備している。プリンタは
常時オン状態であり、フューザ・ヒータ素子のみがオフ
に切替えられる。
フューザ・ヒータがパワーダウンされた後で再びオン
に切替えられた場合、正しい動作温度に達するにはある
時間量が必要である。この期間中プリンタバッファは完
全に活動状態であり、依然として入力を受取るが、それ
はフューザ・ヒータが動作温度に達するまでの時間より
通常遅い。この遅いデータ受取り速度は、DOSから印刷
しているときに発生する可能性のあるソフトウェアタイ
ムアウトを回避する。ユーザーは遅い動作をほとんど認
識せず、プリンタ中の素子がオフに切替えられるか、或
は逆に再びオンに切替えられたことに気付かない。シス
テムは、この機能を自動的に実行する。好ましい動作モ
ードにおいて、遅くされたデータ受取り速度は、バッフ
ァの大きさをウォームアップ時間で割算した値以下に設
定される。いくつかの実施例において、制御ルーチン
は、フューザ・ヒータを何時でも手動でオンまたはオフ
に切替えるように操作されることができる。
図３は、レーザー型プリンタの機能を制御し、それに
よって電力を節約し、雑音を減少する本発明の動作を示
したフロー図である。
INIT信号（ポイント26）は意図的稼働休止時間の後の
ようなシステムが始動したときにホストシステムから受
信される。INITは、プリンタ自身をオンに切替えた結
果、ポイント31でフューザ・ヒータ15をオンに切替え
る。INIT信号または類似した信号は、レーザ型プリンタ
が直接オンに切替えられたときにも受取られる。始動
後、システムはネットワーク上のサーバー27またはコン
ピュータ25の任意の１つ（図２）からの印刷要求に応答
する。システムはポイント24で印刷要求を受取り、フュ
ーザ・ヒータがオン、オフまたはウォームアップモード
であるかを決定する（ポイント29）。
印刷要求が受取られたときに、フューザ・ヒータがオ
ン状態で動作温度である場合、データはバッファによっ
て最大速度で受取られる（37）。特定の印刷バッファに
対する速度は各レーザ型プリンタに特有である。
プリンタフューザ・ヒータは、印刷要求の間の時間を
監視することによって管理される。この時間は、入力な
しの時間としてtWIで示され、制御回路中のタイマーに
よって測定される。タイマーは、印刷要求が受取られる
たびにゼロにリセットされ（43）、プリンタは初期化さ
れて動作温度になることが決定される。印刷要求の間の
最大期間に対してトリガー時間tTRIGが設定され（3
9）、tWI＝tTRIGの場合にフューザ・ヒータがオフに切
替えられる（45）。いくつかの実施形態において、トリ
ガー時間はソフトウェア中に設定され、変数としてユー
ザーが制御することはできない。
印刷要求が受取られたときに、フューザ・ヒータがウ
ォームアップモードである場合（35）、印刷要求からの
データは利用可能最大データ伝送速度より遅い速度で受
取られる。データは、フューザ・ヒータが動作温度にな
ってから最大速度で受取られる。
印刷要求が受取られたときに、フューザ・ヒータがオ
フである場合、制御システムはそれをオンに切替え（3
1）、フューザ・ヒータをウォームアップモードにし、
プリンタバッファは、フューザ・ヒータが動作温度にな
るまでさらにゆっくりとデータを受取る。フューザ・ヒ
ータがウォームアップするのに要する時間量は特定のプ
リンタに依存し、変化することができる。ウォームアッ
プ時間の長さに影響を与える付加的な要因には、プリン
タが意図的な稼働休止時間後にパワーオンされ、当然な
がらウォームアップに要する時間が長い場合と、印刷要
求がほんの少し前に処理され、短時間のウォームアップ
しか必要としない場合との相違が含まれる。
本発明の別の幾分複雑な実施形態において、１以上の
トリガー時間が存在し、フューザ・ヒータはいくつかの
例において部分的にのみシャットダウンされる。例え
ば、フューザ・ヒータが５分間の第１の期間後に2/3の
パワーに減少されるように、制御ルーチンが書込まれ、
ハードウェアがプリンタに内蔵されてもよい。30分後に
印刷要求が受取られない場合、パワーは1/3に減じら
れ、１時間後に要求が受取られない場合には、パワーは
オフにされる。
この実施形態は、印刷要求の不存在の考えられる理由
を表している。５分間のトリガーは、ユーザーがプリン
タを周期的にしか必要とせず、新しい要求が受取られた
とき迅速なウォームアップが可能であると仮定した進行
状況を表す。30分のトリガーは昼食時間およびシフト変
化に似た状況を仮定し、依然として完全なシャットダウ
ンより短いウォームアップが可能である。１時間のトリ
ガーは、全員が１日が終わりまたは週末で帰宅してお
り、パワーを完全にオフにすることを仮定している。
この実施形態において、特定の機構の要求パターンに
対して最小の電力使用量を実現するように時間が実験的
に調節されてもよく、別の実施形態ではトリガー時間が
それより多くてもまたは少なくても有効である。
当業者は、ここに記載された本発明の実施形態に対す
る多数の変更が本発明の技術的範囲を逸脱することなく
行われることができることを理解するであろう。これら
のうちの１つは、本発明が任意の特定のコンピュータ、
ネットワークサーバーまたはプリンタに限定されないこ
とである。制御ルーチンがコンピュータおよびプリンタ
が要求する言語で記載されているならば、任意のフュー
ザ・ヒータを備えたコンピュータおよびプリンタが使用
されることが可能である。本発明はまた一緒にネットワ
ークに接続された数台のプリンタを制御するために使用
されることができ、されにプリンタの任意の１つの手動
動作が可能である。本発明は、フューザ・ヒータを有す
るプリンタを使用した任意のシステムに広く適用される
ことができる。したがって、本発明の技術的範囲を逸脱
することなく多数の変更がなされることができることが
理解される。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−328075（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−131673（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−348659（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−208977（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−262453（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−215676（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−25524（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G03G 13/20 G03G 15/00 303 G03G 15/20 G03G 21/00 370 - 502 G03G 21/14 G06F 3/09 - 3/12

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】フューザ・ヒータを備えたプリンタを有す
    るコンピュータ・システムにおいて、プリンタによる電
    力使用量を管理するシステムは、 データリンクによってプリンタに接続されたコンピュー
    タと、 データリンクに結合され、データおよび印刷要求を受取
    るプリンタ中の受信回路と、 受信回路に結合され印刷されるべきデータを記憶するデ
    ータバッファと、 受信回路の非活動時間を測定するタイマーと、 パワーオフ、パワーオンおよび温度を含むフューザ・ヒ
    ータの状態を監視し、またフューザ・ヒータへのパワー
    を含むプリンタの活動を処理するプリンタ内の制御回路
    を備え、 フューザ・ヒータが動作温度状態において、システムは
    受信回路が非活動状態であることを検知した時点でタイ
    マーを始動し、受信回路の非活動時間が第１の期間を経
    過したときに、フューザ・ヒータへの電力を減少させ、
    受信回路が新たなデータを受信した時点でタイマーを停
    止するとともにリセットし、パワーオンではあるが動作
    温度ではないフューザ・ヒータが動作温度に達するに要
    する時間が経過するまではバッファに送り込まれる時間
    当りのデータ量を減少させるシステム。
  2. 【請求項２】フューザ・ヒータの状態が動作温度に達す
    るに要する時間が経過するまでは、バッファに送り込ま
    れるデータ量は、バッファデータの大きさを周囲の温度
    から動作温度までのフューザ・ヒータウォームアップ時
    間で割算した値より大きくならないように調節される請
    求項１記載のシステム。
  3. 【請求項３】コンピュータシステムは、ローカルエリア
    ネットワークシステムを含み、ネットワークステーショ
    ンがプリンタを共有している請求項１記載のシステム。
  4. 【請求項４】電源管理が電源管理制御ルーチンを実行す
    ることで達成され、電源管理制御ルーチンがローカルエ
    リアネットワークに接続されたネットワークサーバコン
    ピュータにインストールされ実行される請求項３記載の
    システム。
  5. 【請求項５】電源管理が電源管理制御ルーチンを実行す
    ることで達成され、電源管理制御ルーチンがプリンタの
    制御回路にインストールされ実行される請求項３記載の
    システム。
  6. 【請求項６】フューザ・ヒータと、 データリンクに結合され、データおよび印刷要求を受け
    取る受信回路と、 受信回路に結合され、印刷されるべきデータを記憶する
    データバッファと、 受信回路の非活動時間を測定するタイマーと、 フューザ・ヒータが動作温度状態において、システムは
    受信回路が非活動状態であることを検知した時点でタイ
    マーを始動し、受信回路がデータを受信することなく第
    １の期間が経過したときフューザ・ヒータへの電力を減
    少させ、受信回路が新たなデータを受信した時点でタイ
    マーを停止するとともにリセットし、パワーオンではあ
    るが動作温度でないフューザ・ヒータの状態が動作温度
    に達するに要する時間が経過するまではバッファに送り
    込まれる時間当りのデータ量を減少させる制御回路を有
    するプリンタ。
  7. 【請求項７】フューザ・ヒータの状態が動作温度に達す
    るに要する時間が経過するまでは、バッファに送り込ま
    れるデータ量は、バッファデータの大きさを周囲の温度
    から動作温度までに要するフューザ・ヒータウォームア
    ップ時間で割算した値より大きくならないように調節さ
    れる請求項６記載のプリンタ。
  8. 【請求項８】フューザ・ヒータを有するプリンタの動作
    における電力を節減する方法において、 （ａ）プリンタへのデータ伝送を監視し、 （ｂ）データ伝送の活動方向に応じてフューザ・ヒータ
    への電力を減少させ、 （ｃ）フューザ・ヒータのパワーオフ、パワーオンおよ
    び温度状態を監視し、 （ｄ）フューザ・ヒータが動作温度状態において、シス
    テムは受信回路が非活動状態であることを検知した時点
    でタイマーを始動し、パワーオンではあるが動作温度で
    はないフューザ・ヒータの状態が動作温度に達するに要
    する時間が経過するまではバッファに送り込まれる時間
    当りのデータ量を減少させ、 （ｅ）受信回路が新たなデータを受信した時点でタイマ
    ーを停止するとともにリセットし、パワーオンではある
    が動作温度ではないフューザ・ヒータの状態が動作温度
    に達するに要する時間が経過するまではバッファに送り
    込まれる時間当りのデータ量を減少させる、 ステップを備える方法。
  9. 【請求項９】フューザ・プリンタの状態が動作温度に達
    するに要する時間が経過するまでは、バッファに送り込
    まれるデータ量は、バッファデータの量を周囲の温度か
    ら動作温度までに要するフューザ・ヒータウォームアッ
    プ時間で割算した値より大きくならないよう調節される
    請求項８記載の方法。
  10. 【請求項１０】プリンタは、ネットワークステーション
    がプリンタを共有するローカルエリアネットワークシス
    テムにより動作される請求項８記載の方法。
  11. 【請求項１１】各ステップは、ローカルエリアネットワ
    ークに接続されたネットワークサーバにインストールさ
    れ実行される制御ルーチンにより達成される請求項10記
    載の方法。
  12. 【請求項１２】監視および電力減少ステップが、プリン
    タ内の制御回路にインストールされ実行される制御ルー
    チンにより開始される請求項10記載の方法。
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